Load dump，“抛负载”，是指断开电源与负载的瞬间，由于负载突变而引起电源电压急剧的变化，抛负载可能引起两类问题：
1、对设备的供电失效
2、感性发电机产生大电压尖峰
在汽车电子领域，抛负载是指在蓄电池充电时，断开发电机与蓄电池的连接而引起发电机输出大电压尖峰，从而使得其它连接到发电机电源的设备受到破坏的威胁。在交流发电机内部包含感性线圈和整流器，在对蓄电池进行大电流充电时，这时如果突然断开蓄电池，由于感性器件的电流无法突变，将引起交流发电机输出电压急剧上升，此电压尖峰可能高达120V，并需要持续400ms 后消退。
抛砖引玉过后，今天测测要讲的就是汽车电子系统中常见有害的电源瞬态情况。
电源线上面的瞬态浪涌主要来源于电感的能量释放，前置动作是开关的闭合或打开。电感可能是来源于感性的负载、线路杂散电感等。这个电感，是真实存在电路中的。对于这些常见的浪涌，工程师们在实践中逐渐总结出几种比较有代表性的浪涌波形，形成了一整套测试或验证的标准。
汽车电子电源线上的瞬态浪涌波形有：Pulse 1、2a、2b、3a、3b、4、5a、5b。最开始这八类波形都归纳到ISO 7637-2标准中，而后在2011年把Pulse 4、5a、5b这三类归为ISO 16750-2中。下面，测测将针对这八种波形逐一介绍。
7637-2/16750-2的波形
“有哪些波形啊？”“别着急，往下看啊！”
虽然很多工程师都能把ISO 7637-2说的头头是道，但是测测就不相信你们能一个个波形画出来，不管怎么样，别抢我的戏份，现在请让我发挥——
「Pulse 1」
Pulse 1浪涌波形是用来模拟产品与感性负载并联时，若供电突然断开，感性负载两端电压会反向施加到产品供电端，需要依靠产品供电处的防反电路去承受。
Pulse 1 定义与感性负载并联的电子设备在电源收到干扰时的浪涌波形。电源从正常工作电压降到0V，在100us之后施加衰退时间为2ms，尖峰值-150V的负脉冲，测试Setup中包括10Ω串阻以限制负脉冲的能量。
「Pulse 2a」
Pulse 2a浪涌波形是用来模拟供电线束上的杂散电感。由于并联的某个负载断开，造成供电处线束杂散电感中电流变化，进而产生一个正的电压叠加到供电处，这个就需要产品供电端口存在浪涌钳位器件。
Pulse 2a定义电流瞬间注入待测电子设备引起正电压尖峰。当电子设备突然停止吸收电流时，存在线束中的电流由于感性不能突变，因此形成电压尖峰。电源从正常工作电压在1us内上升到112V，持续0.05ms，测试Setup中包括 2Ω 串阻以限制电压尖峰的能量。
「Pulse 2b」
Pulse 2b浪涌波形是用来模拟产品与直流电机并联时，当供电断开后，直流电机就等效成了发电机，产生了一个正向的电压施加到供电处，有点像能量回收。
Pulse 2b定义关闭点火器，使用直流电机作为电源时发生的状况，例如汽车熄火后加热器仍在工作，在自身停止旋转前，鼓风机电机可以在短时间内为系统提供直流电源。电源从正常电压在1ms内降低到0V，持续1ms升高至10V，最终再缓慢下降到0V。
「Pulse 3a&3b」
Pulse 3a浪涌波形与Pulse 1相似，当电源开关为机械开关时，断开后由于拉弧而引起的周期性的浪涌冲击，幅值正负都有，速度很高。
Pulse 3b浪涌波形与Pulse 2a类似，模拟电源开关为机械开关时，断开后由于拉弧而引起的周期性的浪涌冲击，速度很高。
Pulse 3a&3b定义开关和继电器在操作过程中电弧放电引起的正/负电压尖峰。测试Setup中包括50Ω串阻以限制电压尖峰的能量。
「Pulse 4」
Pulse 4浪涌波形是模拟起动机上电启动时，由于存在很大的冲击电流，造成线路上存在很大的压降，进而造成产品供电处的电压波动，说白了就是低压启动问题。
「Pulse 5a&5b」
Pulse 5a/5b浪涌波形，就是最一开头提及的抛负载Load Dump，也是能量最大的浪涌波形。Pulse 5a/5b波形是模拟交流发电机给电池充电时，电流很大，如果意外造成电池断开，那么交流发电机的输出电压会急剧上升，施加到产品供电处。
Pulse 5a和Pulse 5b浪涌波形区别在于，5b波形是假设产品外部存在一个钳位保护器件（钳位到35V）；而5a波形则没有，所有浪涌能量都需要产品本身来抵抗对于Pulse 5a。
另外从两个标准的角度来看，ISO 16750-2定义的上升沿为10% (US-UA)到90%(US-UA)，而ISO 7637-2定义的是10%US到90%US；对于Pulse 5b，ISO 16750-2 和ISO 7637-2在US和US*的上升时间tr有细微的差别。
在抛负载测试中，ISO 16750-2与ISO 7637-2最显著的区别在于，ISO 16750-2要求在10分钟内，每隔1分钟对DUT打一次抛负载电源测试波形，而ISO 7637-2只要求测试一次。
「ISO 16750-2过电压」
对于12V系统，
第一种是T= (Tmax-20°C)试验，模拟发电机调节器失效引起发电机输出电压上升到高于常规供电电压。测试前，在热空气加热箱中将DUT加热到T= (Trnax-20°C)。再用18V±0.2V向DUT的所有相关输入供电，持续60min±10%。
第二种是室温试验，模拟跳变起动，确定DUT处于稳定的室温温度。用24V±0.2V向DUT的所有相关输入供电60min±10%。
对于24V系统，
T= (Tmax-20°C)试验，模拟发电机调节器失效的条件。在热空气加热箱中将DUT加热到T= (Trnax-20°C)。用36V±0.2V向DUT的所有相关输入供电60min±10%。
「ISO 16750-2叠加交流电压」
测试模拟直流供电下的纹波电压。ISO 16750-2定义测试不同的AC电压峰峰值1V/2V /4V，分别对应不同的严酷度（依次1/4/2，严酷度3仅针对24V电源系统），扫描频率50Hz~25kHz，叠加交流电压后的电源电压峰值为16V ，电源内阻50mΩ~100mΩ。
「ISO 16750-2供电电压的缓升缓降」
供电电压缓升缓降是模拟蓄电池逐渐放电和充电的过程。测试过程中同时对DUT有效输入端进行下列试验，按(0.5±0.1)V/min 的线性变化率或步长不大于25mV，将供电电压由Umax降到0V，然后从0V升到Umax。缓升缓降过程不要求DUT可以一直正常地工作，但要求设备在这种状况下不至于损坏，并在供电恢复正常时继续工作。
「ISO 16750-2电压瞬态变化」
电压瞬态变化，相比于缓升缓降的电压值变化更加迅速，包括了以下几点：
1、电压中断，供电电压瞬时下降时，模拟另一电路内的常规熔断器元件熔化时造成的影响。
针对12V系统，
针对24V系统，
2、电压微跌重置，检验在不同的电压微跌下DUT的复位性能，适用于具有重置功能的设备。（例如，装有一个或多个微控制器的设备）。
供电电压从Umin降5%到0.95Umin。保持该电压5s。电压上升到Umin。至少保持10s并进行功能试验。然后电压降至0.9Umin，重复做一遍试验。继续按上图所示，以Umin的5%为一级直到0V。然后再将电压升到Umin。
3、启动轮廓，检查电源不稳和不稳之后的DUT动作情况，一般是汽车启动前和启动后的特性。
标准要求测试10次，每次循环间隔1~2s。详细测试规范定义不同应用对应四个测试等级，不同等级的电压值和持续时间略有差别。
整套7637测试系统？
“免去比较，就选一套。”
AMETEK CTS ISO 7637测试系统对汽车电子零部件瞬态发射等级和瞬态抗扰度能力进行测试，满足 ISO 7637-2、ISO 7637-3标准以及各车厂的测试要求。该系统集成了ISO 7637瞬态抗扰度测试仪、瞬态发射测试仪及电池模拟器。适用于各大车厂针对各种汽车电子设备的瞬态测试。
汽车电子瞬态抗扰度测试系统以NSG 5500测试主机、 ARB Option任意波发生器测试主机为核心，配合Teseq的MT 5511微脉冲发生器、抛负载发生模块LD 5550以及PA 5840功率放大器和容性耦合钳、电流注入钳等附件，利用AutoStar 7全自动测试软件，实现相应的ISO 7637-2瞬态抗扰度测试。
• 模块化设计，采用 GEMINI结构
• 完全符合ISO 7637-2/ ISO 7637-3标准要求和绝大多数车厂测试要求
• PA 5840提供高达150kHz带宽的频率响应
• 具备波形克隆（Clone）功能，可克隆波形频率范围DC-500kHz
• 真正全面的任意波形发生系统
• 微中断测试模块能够满足微中断测试，开关时间小于1us。中断持续时间最小达1us
• 具有独有的被测品电压和电流实时监控和自动补偿功能
• 通过扩展可以满足SAE和FORD、GM标准中要求的磁场测试和低频传导正弦波的测试功能
• 具有独有系统紧急开关和人体安全保护装置
• 可以扩展到4通道同步信号输出功能，可以满足FORD CI230等试验的特殊要求
• 测试系统带载能力强：能够提供直流100A的供电能力
• 可实现自由编程，各种复杂波形轻松实现
AMETEK CTS这套7637系统是属于可以盲选的，国内诸多汽研机构和整车厂都在用，测测不夸张的讲：
这套系统好，这套系统好，这套系统好
一气呵成的介绍，足够诚恳！
“不好用，尽管找我”
曾经，测测有位友人，问了我一个问题，挺有意思。
说标准历经几次改版，像NSG 5500等型号“尚能饭否”？难道和那个A字头热水器品牌一样，可以用“半个世纪”？既然提到了时间，那么这个答案就留给时间来回答吧。而作为服务态度一级棒的测测，只能说——不好用，尽管找我！
「NSG 5500 系统主机」
• 电源供电输入：100-120VAC ±10%, 47-63Hz和220-240VAC±10%，47-63Hz
• 计算机控制接口：IEEE 488(推荐)或RS 232
• 模块化，“即插即用”结构
• 包括脉冲群3a/3b波形发生模块FT5531
• CDN 输入电压：±60V
• CDN 输入电流：100A连续（200 ms短时，250A）
• 可连接外部电池或电池模拟器
「快脉冲群发生器模块」
• 内置于NSG 5500 主机内
• 支持 12V/24V/42VEUT脉冲 3a/3b测试
• 可调脉冲幅度：正/负50-800V（50V以下可以编程）
• 信号源内阻:50Ω
• 脉冲上升沿：5ns（±30%）
• 脉冲宽度：150ns（±20%）或 100ns（±10%）
• 脉冲频率：1-100kHz，步长：0.1kHz
• 脉冲间隔：0.01-99.9ms
「高能量脉冲发生器 MT 5511」
MT 5511是一款插入式瞬态发生器模块，设计用于 NSG 5500测试系统。该发生器旨在满足 ISO 7637 标准对脉冲 1、2a、6 和类似脉冲的规范要求。在许多情况下，该发生器的规格超过了适用标准中规定的规格。MT 5511 符合 ISO 7637-2：2011 和该标准的先前版本，并且还符合许多专有汽车制造商标准。
• 支持12V/24V/42V EUT脉冲1,2a测试
• 可调脉冲幅度：正/负 0-600V, 1V步长
• 可调信号源内阻: 2, 4, 10, 20, 30, 50, 90Ω,能外接电阻
「任意波形发生器模块 ARB Option」
• 频率范围:DC~500kHz,支持直流电压,正弦波,方波,三角波,斜纹波和指数波函数功能，能由系统软件产生各种组合波形，通道同步功能，克隆功能,能从示波器捕捉并复制波形
• 电压范围：-10~10V
• 分辨率：10mV
• 输出阻抗：20Ω
「抛负载发生模块，型号：LD 5550」
LD 5550（LD = 抛负载发生器）是一款插入式抛负载模块，设计用于 NSG 5500测试系统。它主要设计用于满足 ISO 7637 标准对脉冲 5 和 7 的规范要求。在许多情况下，该发生器的规格超过了ISO 7637标准中规定的规格，该标准定义了这些脉冲相对于车辆电池电压的产生方式。
• 开路电压：20V~200V,步长0.1V
• 脉冲上升时间：0.09 ~ 10ms，脉冲5b过冲典型值小于2%
• 脉冲持续时间：30ms ~ 1500ms，步长1ms
• 脉冲重复时间：15s ~ 600s，步长0.1s，取决于脉冲能量
• 内阻：0.5 ~ 10Ω，步长0.25Ω，也包含30.5Ω和40Ω
• 脉冲模式：Single, continuous, programmed 1 to 9,999
「功率放大器 PA 5840-75/230」
• 电压： 60V / -15V
• 峰值电流：75A
• 恒流：25A
• 单相 220V 电源供电
• 带宽：DC-150 kHz
「容性耦合夹 CDN 500」
• 典型耦合电容值：约100pF（最大 200pF）
• 有效长度：1000mm
• 电缆直径：最大 40mm
• 击穿电压：>500V
• 特性阻抗：50Ω±10%
「瞬变发射测试系统 AES 5501」
AES 5501是专为ISO7637-2标准中瞬态传导发射 Emission测试而设计的，它包括个ISO7637-2标准规定的人工电源网络 LISN，一个机械开关、一个电子开关以及一个独特的控制模块组成。AES 5501系统经过了非常细致地设计开发、严格地测试，因此保证了独一无二的产品性能和可靠的产品质量，以及与标准完全一致的符合性。因为产品设 计成独立的四个部分，用户可以根据自己的需求任意布置开关的位置，并且系统的控 制模块已包括继电器、电子开关等的驱动电压，用户可以任意设置开关的控制模式
LISN（人工电源网络）满足以下要求：
• 符合ISO7637-2 要求，100A连续电流
• 1000A冲击电流，瞬变电压440V
• 可选shunt电阻：10, 20, 40, 120Ω,外部接入
• 频率范围：100kHz~150MHz
• 电流：70A
• 直流电压：500V
• 阻抗：(5uH 1Ω)||50Ω
机械开关（慢开关）满足以下要求：
• 接触电流连续30A，纯阻抗性
• 高含银度材料接触
• 不含电压抑制
• 使用人员可更换机械开关
• 满足ISO 7637-2的要求
电子开关（快开关）满足以下要求：
• 电流在25A 时，最高工作电压400V
• 最高连续工作电流25A, 短时(1 秒)电流100A
• 电流在25A，电压下降<1V
• 开关切换时间300ns ±20%
• 电阻值=0.6Ω, 电感值=50µH (在1kHz)
控制器满足以下要求：
• 可调开/关时间, 重复时间: 10ms–10s
「测试软件 Autostar 7」
• 自动配置:能自动检测和识别系统模块
• 独立测试或者可编程序列测试
• 满足ISO,SAE和多种厂家标准要求的预编程测试程序
• 根据硬件配置，软件内置测试模板包括VW81000, GS95024，EMC-CS-2009GMW3097，3600808，28401，B217110 等车厂标准
• 可放大视图的任意波形创建功能,保证能够清晰查看整个测试序列
• 测试报告发生器和可编辑的报告模板,能输出到MSWORD
• 测试软件与功率放大器为同一品牌，完全可以兼容
「常常听测测分享EMC的都知道，在介绍产品的时候，没有套路，少了像讲故事一样的转折和停顿，但，这种太过一气呵成的推荐或许就代表测测足够的诚意吧~」
最后，让我们一起回顾下「ISO 7637-2」的波形，在一个个小格子里，结束今天ISO 7637-2的分享。
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